3784493440

lód pobiera ciepło na stopienie:
	Q, = '".9	(13)
woda powstała z stopionego lodu pobiera ciepło:
gdzie:	Qw, = m,cwtmin	(14)
cw	- ciepło właściwe wody,
mw	- masa wody,
mi	- masa lodu
	- ciepło topnienia lodu.

Ciepło tracone przez wodę musi być równe sumie ciepła pobranego przez lód:

a,=s+e„,	(15)
Po podstawieniu mamy:
^mw^Cw(tma* ^—fmn ) ^=m!^(ł + ^mi^CJnńn	(16)
skąd można obliczyć ciepło topnienia lodu q:
(mu. - m. )tmax + mwtmi„ q-cw	(17)

m,

Masa lodu jest zazwyczaj mała w stosunku do początkowej masy wody w kalorymetrze dlatego też błąd popełniany z temperaturą lodu jest niewielki.

2.2.    Sposób wyznaczania ciepła topnienia lodu.

1.    Należy przygotować kostki lodu do wykonania pomiarów. Do kalorymetru (lub innego naczynia -np. kubka styropianowego) należy włożyć kilka kostek lodu z zamrażalnika i dolać niewielką ilość wody. Po pewnym czasie powinna się ustalić temperatura wody równa 0°C. Można wówczas kontrolować temperaturę za pomocą czujnika w naczyniu zawierającym wodę z lodem. Uwaga! Lód wyjęty z zamrażalnika ma temperaturę niższą od 0°C. Lód współistniejący z wodą ma temperaturę 0°C.

2.    Należy wykonać ważenie przygotowanego pustego „kalorymetru” z dokładnością do ułamków grama (przynajmniej do lg). Określona zostaje w ten sposób masa mi.

3.    Należy podgrzać wodę w czajniku, a następnie napełnić kalorymetr do 2/3 objętości kubka wodą podgrzaną do około 30 °C i wykonać ponowne ważenie. Oznaczyć wynik przez m2.

4.    Jedną lub dwie kostki najlepiej rozdrobnić i umieścić na szmacie lub ligninowej serwecie, by je osuszyć.

5.    Wykonać pomiary zmian temperatury w czasie (dokonywać odczytów, co 20 sekund). Wprowadzić czujnik temperatury do „kalorymetru” i odczekać około co najmniej 1 minutę w celu ustabilizowania wskazań (kiedy wskazania temperatury przestaną się zmieniać). Następnie należy wsypać do kalorymetru przygotowany uprzednio lód. Rejestrować zmiany temperatury do chwili jej ustalenia się przy jednoczesnym mieszaniu wody z lodem.

6.    Wykonać ważenie „kalorymetru” z wodą i stopionym lodem. Wynik oznaczamy jako /n^.

7.    O ile to możliwe powtórzyć czynności z punktów 2-6.

8.    Odczytaj temperatury: początkową - t,„ oraz końcową r* z wykresu. t_p jest ustabilizowana temperaturą przed wprowadzeniem lodu, a f* ustabilizowaną wartością temperatury po stopieniu lodu.

2.3.    Opracowanie wyników - ciepło topnienia lodu

1.    Narysować przebieg zmian temperatury w kalorymetrze w funkcji czasu, zaznaczyć temperaturę t,, oraz końcową

2.    Wyznaczyć ciepła topnienia lodu.

3.    Określić błąd wyznaczania ciepła topnienia. Obliczyć procentowy błąd względny wyniku,

9